Un chauffe-eau solaire bricolage

(Suite de la partie 1. Ceci conclut l’article.)

CONSTRUIRE LA BOÎTE

Encore une fois, si l’argent n’est pas un gros problème, je recommanderais d’utiliser une feuille complète de contreplaqué et de panneaux de serre en polycarbonate ondulé. Cela vous donnera non seulement un chauffe-eau plus grand, mais sera également plus léger et plus facile à déplacer.

J’ai construit une version à double enroulement en utilisant une porte-fenêtre coulissante à double vitrage recyclée gratuite qui, les jours ensoleillés, fournit plus d’eau chaude que je ne peux en utiliser. La méthode de construction sera la même quelle que soit la taille que vous choisissez de faire.

Pour la version pleine feuille de contreplaqué, utilisez deux 2 x 4 x 8 traités (un pour chaque barre latérale du cadre) et un 2 x 4 x 10′ pour les extrémités, coupés en deux pour faire deux 2 x 4 x 5′. Cela rendra les embouts extra-longs pour agir comme des pieds qui maintiennent le SWH hors du sol, comme le montre la photo ci-dessous. (Les points lumineux sur la photo sont du soleil qui traverse les arbres, pas un travail de peinture moche.)

Lors de la construction de la boîte, assurez-vous que les dimensions extérieures de la boîte sont de la même taille que votre feuille de contreplaqué. Un croquis rapide sur papier à l’avance aidera à éviter de commettre une erreur coûteuse.

Une fois le cadre assemblé avec des vis à tête plate, un morceau de contreplaqué ou d’aggloméré est utilisé pour le panneau inférieur. Étant donné que le contreplaqué et l’aggloméré ont tous deux tendance à ce que les stratifiés se séparent lorsqu’ils sont exposés aux éléments, je préfère fraiser le contreplaqué dans le cadre avant de peindre, mais cela peut également être accompli en prenant en sandwich le bord du contreplaqué entre une fourrure de 1½ » de large et le cadre de la boîte.

Une fois la boîte terminée, peignez tout l’intérieur en noir.

SUGGESTIONS POUR ENROULER LES BOBINES

L’enroulement des bobines est la partie la plus délicate du projet. Tout d’abord, dessinez un cercle sur le contreplaqué comme indiqué sur la photo 6 en utilisant un ruban à mesurer pour trouver où se trouvera le centre de chaque bobine, en enfonçant un petit clou, puis en utilisant une ficelle pour dessiner le cercle le plus à l’extérieur de la bobine avec un crayon ou un morceau de craie. Gardez le cercle à ¾ » des bords de la boîte pour laisser de la place pour la première bobine. Le long du cercle dessiné, enfoncez un petit clou (8d fonctionne mieux) à chaque position horaire : 12 h 00, 1 h 00, 2 h 00, etc. Cela aidera à maintenir le tube dans la bonne forme circulaire lorsque vous commencez le processus d’enroulement et assurez-vous que la plus petite bobine la plus intérieure sera ronde.

Plutôt que d’utiliser un seul long tube pour fabriquer les deux bobines, il est plus facile de les fabriquer individuellement, puis de les connecter avec un coupleur cannelé. Assurez-vous que les extrémités des tubes sortant du centre de chaque bobine sont suffisamment longues pour sortir de la boîte lorsque les deux bobines sont terminées. Sur la photo ci-dessous, un petit morceau de tube est cloué sur le côté de la boîte et attaché au coupleur pour maintenir temporairement le tube fermement en place pendant la formation de la première bobine.

La façon la plus simple de traiter le tube Rain Bird est de l’étirer en une longue ligne avant de commencer le processus d’enroulement.

Commencez à enrouler la première bobine en partant du cercle le plus à l’extérieur et en travaillant vers l’intérieur. La bobine la plus externe de la photo 8 sera resserrée lors de la connexion à la deuxième bobine. Remarquez également la rangée de clous à 9 heures. Ceux-ci sont ajoutés à mesure que la bobine augmente en taille et la ficelle est attachée entre les têtes de clous pour maintenir tout en place. Le T70 essaie de se dérouler pendant tout le processus, ce qui facilite l’enroulement avec une ou deux paires de mains secourables. Si vous travaillez seul, des parpaings reposant sur de petites planches aideront à maintenir les choses ensemble. Comme on le voit sur la photo, je l’ai enroulé à partir de la position 3 heures, m’agenouillant sur le petit morceau de contreplaqué rouge pour maintenir cette section de la bobine en place pendant que j’enroule vers le centre.

Une fois que vous arrivez au centre, le plus petit cercle ne doit pas être inférieur à 10″ de diamètre pour éviter les plis qui restreignent le débit d’eau. Assurez-vous de laisser un morceau de tube suffisamment long sortant du serpentin le plus au centre pour atteindre l’extérieur de la boîte pour les accessoires de plomberie.

Une fois que vous avez terminé la bobine, alourdissez-la avec des blocs pour qu’elle reste ensemble pendant que vous ajoutez un « X » en bois sur le dessus de la bobine comme support permanent. Le « X » est construit et fixé de manière à ce que les quatre bras soient en contact complet avec la surface supérieure de la bobine. Plus les planches sont larges, plus elles bloqueront le soleil, si étroites, c’est bien. J’ai utilisé des planches de 1¼ » de large x ¾ » d’épaisseur, chacune entaillée au centre entrecroisée pour former un X plat. Étant donné que le tube Rain Bird a un diamètre extérieur de ¾ », vous aurez besoin de morceaux de planche plus courts pour maintenir le centre et les extrémités du X aussi haut, comme on le voit sur la photo 9, et doit être peint à l’avance. Pour une meilleure visualisation sur la photo, ceux-ci n’ont pas été peints avant après.

Lors de l’ajout des petites planches de support, quatre à l’intérieur de la bobine et quatre à l’extérieur, il est utile de les avoir prédécoupées, pré-percées et avec des clous 4d insérés comme indiqué sur la photo ci-dessous. Les clous traversent le contreplaqué et sont ensuite pliés et écrasés à plat pour fournir une puissance de maintien supplémentaire.

Faites le deuxième serpentin de la même manière, en vous souvenant encore une fois de laisser une longueur supplémentaire à l’extrémité du serpentin pour atteindre au-delà du bord de la boîte où les connecteurs de plomberie seront fixés.

Lors de la fabrication du cadre, pré-mesurez les panneaux de polycarbonate pour s’adapter le plus étroitement et étroitement possible à la boîte. N’appliquez pas de silicone sur le cadre ou les panneaux afin que les bobines soient plus facilement accessibles si nécessaire. Les feuilles de polycarbonate ont un morceau de mousse ondulée pour sceller les hauts et les bas, vendus séparément. Ne fixez le vitrage qu’après le test du système.

Au sommet de la boîte, percez un petit trou pour insérer confortablement la pointe d’un thermomètre pour surveiller la température à l’intérieur de la boîte, puis ajoutez une poignée solide au centre de la barre supérieure pour faciliter le déplacement du SWH. Les deux sont visibles sur la photo ci-dessous :

Avant de fixer le matériau de vitrage, la plomberie doit être terminée et un test d’étanchéité doit être effectué.

FIXATION DE LA PLOMBERIE

Pour finir, des raccords de plomberie sont ajoutés à l’extérieur du cadre de la boîte afin que le SWH puisse être fixé rapidement et facilement à la pompe et/ou au système de plomberie principal, ou retiré pour le stockage. Rain Bird fabrique des connecteurs pour ce tube, mais comme ils sont plus chers et doivent être commandés spécialement dans ma région, j’ai utilisé des connecteurs cannelés en PVC gris disponibles dans n’importe quelle quincaillerie ou centre de rénovation. Comme mentionné précédemment, ces raccords ne fonctionneront pas avec les tubes Rain Bird T65, alors assurez-vous d’acheter le T70.

Décidez de quel côté du cadre la plomberie externe doit se fixer en fonction de la conception de votre système. Ensuite, percez deux trous d’environ ¾ » dans le cadre pour que le tube Rain Bird puisse sortir vers l’extérieur, puis fixez un adaptateur cannelé à filetage femelle et un coude comme indiqué ci-dessous. Gardez à l’esprit que le tube se plie très facilement, alors soyez doux avec lui, faites de larges courbes de balayage lorsque vous le dirigez vers les bords, et utilisez des colliers de plomberie ou de conduit pour fixer fermement le tube à des endroits stratégiques à l’intérieur de la boîte.

Après avoir fixé le coude barbelé aux deux points de sortie de la boîte, utilisez plus de tubes au-dessus de ceux-ci pour atteindre le haut de la boîte, comme indiqué dans le gros plan de la section la plus haute. Des supports fabriqués à partir de bois de rebut aideront à renforcer les lignes de plomberie à l’extérieur de la boîte. La plomberie du boîtier extérieur se terminera par deux adaptateurs cannelés pour la fixation de tubes flexibles.

Intégration d’un CES avec une plomberie existante

Mon SWH est relié à mon système de plomberie habituel et fait circuler l’eau du chauffe-eau électrique à travers le SWH et vice-versa. La petite pompe de circulation est à l’intérieur du puits avec deux raccords en PVC ½ » se terminant juste avant la fenêtre. Une moitié de chaque raccord est reliée en permanence à la plomberie du puits et l’autre moitié est reliée au SWH. Pour déconnecter le SWH, les deux raccords joints se dévissent facilement à la main.

Le tube flexible doit être conçu pour des températures élevées. Le PEX, normalement utilisé dans les systèmes de plomberie domestiques, n’est pas assez flexible, j’ai donc utilisé des tubes transparents que j’avais traînés. Cela peut éclater dans certaines circonstances, alors peut-être que quelque chose comme un tube automobile noir serait mieux. Quelle que soit votre décision, apportez un adaptateur cannelé avec vous au magasin pour être sûr d’obtenir l’ajustement le plus serré possible.

Je dois mentionner ici que lorsque le SWH n’est pas utilisé, la boîte doit être à l’abri de la lumière directe du soleil. Le mien a accidentellement atteint 170 ° F et bien que je sois curieux de savoir jusqu’où il peut aller, je ne veux pas savoir à la dure si cela peut causer des dommages. C’est une autre raison d’avoir un thermomètre dans le haut de la boîte. Pour bloquer complètement la lumière du soleil, j’utilise une épaisse banderole plastifiée « Vente », mais tout ce qui est opaque, du tapis au contreplaqué, fonctionnera.

La plupart des petites pompes solaires ont des connecteurs mâles filetés de chaque côté. Connectez un adaptateur cannelé de ½ » de chaque côté, puis connectez le tube Rain Bird de ½ » à votre système. Cela vous donnera plus de flexibilité (dans les deux sens du terme) que d’utiliser CPVC pour vous connecter à votre système. Assurez-vous que la pâte de plombier ou le ruban téflon est spécialement conçu pour le CPVC afin qu’il puisse résister aux températures plus élevées auxquelles il sera soumis.

Pendant l’installation de la pompe, faites attention à la flèche directionnelle sur le dessus de la pompe pour être sûr qu’elle pousse l’eau dans le SWH, et non la pompe, ce qui facilite l’amorçage de la ligne. La photo 15 montre comment mon SWH est connecté au système de plomberie principal.

Une fois que tout est terminé, connectez la pompe et faites-la faire un essai routier.

RACCORDEMENT ET TEST DE VOTRE CHAUFFE-EAU SOLAIRE

Quoi que vous ayez choisi comme réservoir de stockage d’eau chaude, il devrait avoir des vannes d’arrêt quelque part le long des conduites d’entrée et de sortie de la pompe, qui devraient toutes deux être en position fermée lorsque le SWH n’est pas utilisé. Les vannes de purge sont également recommandées pour amorcer le système, éliminer l’air dans les conduites et « roter » les conduites pour éliminer la pression de l’eau après la fermeture du SWH.

Commencez le test en ouvrant les deux vannes en ligne et en amorçant les conduites au moins jusqu’à l’endroit où se trouve la pompe, puis allumez la pompe pour commencer à faire circuler l’eau dans le SWH. Jusqu’à ce que vous obteniez des thermomètres en ligne attachés à votre plomberie, utilisez une tasse et un thermomètre pour vérifier la température de l’eau lorsqu’elle sort de la boucle

Pendant le test, recherchez les fuites dans les serpentins, les conduites d’eau et les connecteurs. Afin de minimiser les fuites de connecteur, utilisez les colliers de serrage de plus petit diamètre qui feront le travail. Les pinces trop grandes se déforment lorsqu’elles sont serrées et ne forment généralement pas un joint étanche.

Une fois que le test a fonctionné à votre satisfaction et qu’il n’y a pas de fuite, mettez le vitrage en place et commencez à chauffer de l’eau !

UNE DERNIÈRE NOTE

Gardez à l’esprit que votre chauffe-eau solaire chauffe l’eau ou la refroidit. En cas d’ensoleillement insuffisant, il refroidit l’eau chaude provenant de votre réservoir de stockage de la même manière que l’antigel dans le moteur de votre voiture se refroidit lorsqu’il circule dans le radiateur. Pour cette raison, une fois que vous avez atteint la température désirée dans votre réservoir d’eau ou que l’énergie du soleil n’est plus suffisante, éteignez la pompe, fermez les vannes et couvrez votre CES.

CONCLUSION

Un chauffe-eau solaire tel que décrit ici n’est ni difficile ni coûteux à construire et ne nécessite aucun outil spécial. Si vous regardez l’autocollant jaune Energy Guide sur le devant de votre chauffe-eau, vous verrez qu’il s’agit de l’un des plus gros consommateurs d’énergie de votre maison. En utilisant un chauffe-eau solaire, non seulement vous pouvez économiser de l’argent aujourd’hui, mais vous serez également beaucoup plus préparé pour TEOTWAWKI et SHTF signifiera Solar Heater Totally Fabulous !

Amusez-vous à assembler l’un d’entre eux et si vous n’avez jamais travaillé avec des tuyaux en CPVC ou des tubes d’irrigation auparavant, il est peut-être temps d’ajouter une autre compétence facile à votre CV.